(57)【要約】【課題】仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になることを抑制することのできる形鋼の製造方法を提供する。【解決手段】粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延された形鋼素材を上下一対の水平ロール１５，１５と左右一対の垂直ロール１６，１６とにより仕上げ圧延してウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼を製造するに際して、水平ロール１５，１５の側面１５ａに圧延油１７を付与して形鋼素材を仕上げ圧延する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延された形鋼素材を上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより仕上げ圧延してウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼を製造するに際して、前記水平ロールの側面に潤滑剤を付与して前記形鋼素材を仕上げ圧延することにより、フランジ直角度を調整することを特徴とする形鋼の製造方法。
【請求項２】
前記形鋼素材のフィレット部と接触する部位を除いた水平ロールの側面に潤滑剤を付与して前記形鋼素材を仕上げ圧延することを特徴とする請求項１記載の形鋼の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｈ形鋼やＩ形鋼のようにウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼、例えばＨ形鋼は、通常、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延されたＨ形鋼素材を上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより仕上げ圧延することにより、所望の製品寸法とフランジ直角度を有するＨ形鋼として製造される。そして、このようにして製造されるＨ形鋼の仕上げ圧延工程では、中間圧延機により図４に示す形状に圧延されたＨ形鋼素材１１を製品サイズに応じてウェブ１２の幅が拡大する方向や縮小する方向に仕上げ圧延しているため、仕上げ圧延されたＨ形鋼素材１１のフランジ１３が図５に示す形状（ウェブ１２の外側に折れ曲がった形状）になったり、あるいは図６に示す形状（ウェブ１２の内側に折れ曲がった形状）になったりすることがある。特に、Ｈ形鋼素材１１をウェブ１２の幅が縮小する方向に仕上げ圧延すると、図７に示すように、フランジ１３がウェブ１２の内側に折れ曲がった形状になる割合が高く、また、図８に示すように、Ｈ形鋼素材のフランジ温度が高いほどフランジ１３がウェブ１２の内側に折れ曲がりやすい。
【０００３】
このため、ウェブ１２に対するフランジ１３の直角度が許容範囲から外れてしまうことがあり、仕上げ圧延後のフランジ１３がウェブ１２の外側に大きく折れ曲がってフランジ１３の直角度が許容範囲から外れている場合には、フランジ１３の外側面に矯正ローラを押し当てて仕上げ圧延後のフランジ形状を矯正している。
しかし、仕上げ圧延後のフランジ１３がウェブ１２の内側に大きく折れ曲がってフランジ１３の直角度が許容範囲から外れている場合には、フランジの外側面中央部にガス焼きを施してフランジ形状をウェブの外側に折れ曲がった形状に戻した後、フランジ１３の外側面に矯正ローラを押し当てて仕上げ圧延後のフランジ形状を矯正している。このため、従来においては、仕上げ圧延後のフランジ形状がウェブの内側に大きく折れ曲がっている場合には、フランジ形状の矯正に多くの手間と時間を要し、製造コストの上昇を招いていた。
【０００４】
ところで、ユニバーサルミルのロール傾き角度に起因するフランジ反りを抑制する方法として、最終仕上げ圧延における形鋼のフランジ温度を、形鋼の種類およびサイズによって決定する設定温度に対して±２５℃の範囲に調整することによって、フランジの反り量を制御する方法が知られている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平７−３２３３２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、図９に示すように、素材の先端側と後端側との間には温度差があり、また、フランジの中央部側と端部側との間にも温度差があるため、特許文献１に記載された方法のように、最終仕上げ圧延における形鋼のフランジ温度を設定温度に対して±２５℃の範囲に調整することは実際には困難である。
本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであって、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になることを抑制することのできる形鋼の製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明者らは、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になる原因について鋭意検討した。その結果、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジが水平ロールによりウェブ側に大きく擦り下げられることによって、形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になるという知見を得た。
また、形鋼素材を仕上げ圧延したときの仕上げ圧延機出側温度と形鋼素材のフランジ折れ曲がり量との関係を調べた結果、図８に示したように、フランジ外面中央部で測定した仕上げ圧延機出側温度が７００℃より高くなると、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になりやすいという知見を得た。
【０００７】
請求項１記載の発明に係る形鋼の製造方法は、上記の知見に基づいてなされたものであり、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延された形鋼素材を上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより仕上げ圧延してウェブの幅方向両端部にフランジを有する形鋼を製造するに際して、前記水平ロールの側面に潤滑剤を付与して前記形鋼素材を仕上げ圧延することにより、フランジ直角度を調整することを特徴とするものである。
請求項２記載の発明に係る形鋼の製造方法は、請求項１記載の形鋼の製造方法において、前記形鋼素材のフィレット部と接触する部位を除いた水平ロールの側面に潤滑剤を付与して前記形鋼素材を仕上げ圧延することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１記載の発明に係る形鋼の製造方法によると、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジと水平ロールの側面との間に発生する摩擦力が水平ロールの側面に付与された圧延油によって小さくなり、これにより、形鋼素材のフランジが水平ロールによりウェブ側に大きく擦り下げられることがない。したがって、仕上げ圧延時に形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になることを抑制することができる。
【０００９】
請求項２記載の発明に係る形鋼の製造方法によると、水平ロールの側面に付与された潤滑剤が形鋼素材のフィレット部に付着することによって形鋼素材のフィレット部と水平ロールの側面との間に発生する摩擦力が小さくなってフィレット部の余肉がフランジ幅方向に多く流れるということがないので、形鋼素材を所望の製品サイズに安定して仕上げ圧延することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明に係る形鋼の製造方法をＨ形鋼の製造方法に適用した一実施形態を図１及び図２に示す。図１に示されるように、本発明の一実施形態は、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延されたＨ形鋼素材１１を上下一対の水平ロール１５，１５と左右一対の垂直ロール１６，１６とにより仕上げ圧延してＨ形鋼を製造するに際して、水平ロール１５，１５の側面１５ａに潤滑剤としての圧延油１７を不図示の圧延油噴射ノズルから付与してＨ形鋼素材１１を仕上げ圧延するものである。
【００１１】
ここで、圧延油１７が付与される箇所は、図２に示すように、Ｈ形鋼素材１１のフィレット部１４と接触する部位を除いた水平ロール１５の側面１５ａであることが好ましい。また、水平ロール１５の側面１５ａに付与される圧延油１７としては、サルファ（硫黄）等の添加剤が添加されているものが好ましい。
上述のように、水平ロール１５の側面１５ａに圧延油１７を付与すると、Ｈ形鋼素材１１のフランジ１３と水平ロール１５の側面１５ａとの間に発生する摩擦力が水平ロール１５の側面１５ａに付与された圧延油１７によって小さくなり、これにより、Ｈ形鋼素材１１のフランジ１３が水平ロール１５によりウェブ側に大きく擦り下げられることがない。したがって、仕上げ圧延時にＨ形鋼素材１１のフランジ形状がウェブ１２の内側に折れ曲がった形状になることを抑制することができる。
【００１２】
また、水平ロール１５の側面１５ａに付与された圧延油１７がＨ形鋼素材１１のフィレット部（ウェブ１２とフランジ１３との交差部付近）１４と接触する部位に付着すると、Ｈ形鋼素材１１のフィレット部１４と水平ロール側面１５ａとの間に発生する摩擦力が小さくなり、Ｈ形鋼素材１１のフィレット部１４に付いた余肉がフランジ１３側に多く流れ、所望の製品サイズよりもウェブが小さく、フランジ幅が大きく製品が出来上がるという不具合が生じる場合がある。これに対し、図２に示すように、Ｈ形鋼素材１１のフィレット部１４と接触する部位を除いた水平ロール１５の側面１５ａに圧延油１７を付与すると、Ｈ形鋼素材１１のフィレット部１４と水平ロール１５の側面１５ａとの間に発生する摩擦力が小さくなることがないので、Ｈ形鋼素材１１を所望の製品サイズに安定して仕上げ圧延することができる。
【００１３】
［実施例]
Ｈ形鋼素材の仕上げ圧延時に水平ロールの側面に圧延油を付与した場合と付与しなかった場合におけるフランジの折れ曲がり量を下記の条件１で調べた結果を図３に示す。
（条件１）
圧延油組成：エステル、石油系炭化水素、脂肪酸、極圧添加剤で構成
圧延油濃度：０．５％
圧延油供給量：四箇所合計で１．０Ｌ／ｍｉｎ
圧延油供給範囲：Ｈ形鋼素材の先端から長手方向３５ｍ
圧延油供給位置：Ｈ形鋼素材のフィレット部と接触する部位を除いた水平ロール側面
【００１４】
図３に示されるように、水平ロールの側面に圧延油を付与しなかった場合は、温度の高い素材先端側でＨ形鋼素材のフランジがウェブの内側に折れ曲がりやすくなるのに対し、水平ロールの側面に圧延油を付与した場合はＨ形鋼素材のフランジがウェブの内側に折れ曲がり難くなることがわかる。
したがって、粗圧延機および中間圧延機により所定の形状に熱間圧延されたＨ形鋼素材を上下一対の水平ロールと左右一対の垂直ロールとにより仕上げ圧延してＨ形鋼を製造するに際して、水平ロールの側面に圧延油等の潤滑剤を付与してＨ形鋼素材を仕上げ圧延することにより、仕上げ圧延時にＨ形鋼素材のフランジ形状がウェブの内側に折れ曲がった形状になることを抑制することができる。
【００１５】
なお、本発明は図１に示した一実施形態に限られるものではない。例えば、先行材の仕上がりフランジ形状からフランジがウェブ内側に折れ曲がっている箇所を検知し、その検知結果から後行材のフランジがウェブ内側に折れ曲がりそうな箇所を予測し、予測した箇所のみに圧延油が付着するように水平ロールの側面に圧延油を自動的に付与するようにしてもよい。
【００１６】
また、Ｈ形鋼素材を仕上げ圧延する直前の素材長手方向の温度分布を測定し、温度の高い箇所に圧延油が付着するように水平ロールの側面に圧延油を自動的に付与するようにしてもよい。
また、図１及び図２に示した本発明の一実施形態では本発明をＨ形鋼の製造方法に適用した場合を例示したが、これに限られるものではなく、例えばＩ形鋼の製造方法にも適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係る形鋼の製造方法をＨ形鋼の製造方法に適用した一実施形態を示す図である。
【図２】水平ロールの側面に圧延油が付与される箇所を拡大して示す図である。
【図３】Ｈ形鋼素材を仕上げ圧延したときに生じるフランジの折れ曲がり量とＨ形鋼素材長手方向との関係を示す図である。
【図４】中間圧延機から出たＨ形鋼素材の断面形状を示す図である。
【図５】Ｈ形鋼素材の仕上げ圧延時にＨ形鋼素材のフランジがウェブ外側に折れ曲がった状態を示す図である。
【図６】Ｈ形鋼素材の仕上げ圧延時にＨ形鋼素材のフランジがウェブ内側に折れ曲がった状態を示す図である。
【図７】ウェブ幅方向の仕上げ圧延量とウェブ内側へのフランジ折れ曲がり発生割合との関係を示す図である。
【図８】仕上げ圧延機出側温度とフランジ折れ曲がり量との関係を示す図である。
【図９】Ｈ形鋼素材の長手方向温度分布を示す図である。
【符号の説明】
【００１８】
１１  Ｈ形鋼素材
１２  ウェブ
１３  フランジ
１４  フィレット
１５  水平ロール
１６  垂直ロール
１７  圧延油
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010017751.tif 000009
【図８】
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【図９】
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